【技術實現步驟摘要】
本申請涉及光學，尤其涉及一種單光子源系統、單光子源生成方法及光學設備。
技術介紹
1、單光子源是量子通信和量子計算系統中的核心部件，量子通信和量子計算的發展趨勢要求單光子源具有高純度、高亮度和不可區分性等優點。現有的單光子源系統為傳統微環諧振腔的自發四波混合光子源。基于自發四波混頻生成的單光子源，具有較高的不可區分性，但是所生成的單光子源的光子純度低，無法滿足高精度量子信息技術的應用需求。
2、申請內容
3、本申請實施例提供一種單光子源系統、單光子源生成方法及光學設備，以解決現有單光子源系統中生成的單光子源的光子純度較低的問題。
4、為了解決上述技術問題，本申請是這樣實現的：
5、第一方面，本申請實施例提供了一種單光子源系統，該單光子源系統包括:
6、第一模塊，所述第一模塊包括脈沖處理單元和微環諧振腔，所述脈沖處理單元的輸出端與所述微環諧振腔的輸入端連接；
7、其中，所述脈沖處理單元用于產生目標相位差的第一脈沖和第二脈沖，并通過疊加所述第一脈沖和所述第二脈沖生成目標脈沖；
8、所述微環諧振腔用于使所述目標脈沖在所述微環諧振腔內諧振，產生宣布式單光子源。
9、可選地，所述單光子源系統還包括如下至少一項：
10、分離模塊、探測模塊、緩沖模塊、驅動模塊和輸出模塊，所述分離模塊的輸入端與所述微環諧振腔的輸出端連接，所述分離模塊的第一輸出端和第二輸出端分別與所述探測模塊的輸入端和所述緩沖模塊的輸入端連接，所述探測模塊的輸出端與所述驅
11、所述分離模塊用于將所述宣布式單光子源分離成閑頻光子和信號光子，并分別通過所述分離模塊的第一輸出端和第二輸出端輸出；
12、所述探測模塊用于在探測到所述閑頻光子的情況下，向所述驅動模塊發送第一電信號；
13、所述緩沖模塊用于緩沖所述信號光子；
14、所述驅動模塊用于在接收到所述第一電信號的情況下，驅動所述光開關；
15、所述輸出模塊用于在所述驅動模塊的驅動下輸出所述信號光子。
16、可選地，所述單光子源系統還包括：
17、激光器和分束器，其中，
18、所述激光器用于生成第三泵浦脈沖；
19、所述分束器用于將一束所述第三泵浦脈沖分為n路第四泵浦脈沖，n為大于1的整數；
20、所述單光子源系統包括n個所述第一模塊，每一路所述第四泵浦脈沖分別輸入一個所述第一模塊；一個所述脈沖處理單元用于將一路所述第四泵浦脈沖轉換為所述第一脈沖和所述第二脈沖。
21、可選地，所述單光子源系統包括第一端口和第二端口，其中，
22、所述第一端口用于輸出目標信號光子，所述目標信號光子為第一宣布式單光子源中的信號光子，所述第一宣布式單光子源為n個所述第一模塊產生的至少一個宣布式單光子源中的一個；
23、所述第二端口用于輸出所述至少一個宣布式單光子源中除所述目標信號光子之外的其他光子。
24、可選地，所述脈沖處理單元為波形整形器；
25、所述波形整形器用于將輸入的第四泵浦脈沖轉換為具有所述目標相位差的所述第一脈沖和所述第二脈沖，并通過調整所述第一脈沖和所述第二脈沖的波形，得到所述目標脈沖。
26、可選地，所述脈沖處理單元為不等臂馬赫-曾德爾干涉儀amzi；
27、所述amzi用于將輸入的第四泵浦脈沖分為兩個泵浦脈沖，并通過控制所述兩個泵浦脈沖的相對相位差和相對強度，得到所述第一脈沖和所述第二脈沖；通過疊加所述第一脈沖和所述第二脈沖生成所述目標脈沖。
28、第二方面，本申請實施例還提供一種單光子源生成方法，該單光子源生成方法包括：
29、生成目標相位差的第一脈沖和第二脈沖，并通過疊加所述第一脈沖和所述第二脈沖生成目標脈沖；
30、通過使所述目標脈沖發生諧振，生成宣布式單光子源。
31、可選地，所述使所述目標脈沖進行諧振，生成宣布式單光子源之后，所述方法還包括：
32、將所述宣布式單光子源分離成閑頻光子和信號光子，其中，所述閑頻光子進入探測模塊，所述信號光子進入緩沖模塊；
33、在探測到所述閑頻光子的情況下，輸出所述信號光子。
34、可選地，所述生成目標相位差的第一脈沖和第二脈沖，并通過疊加所述第一脈沖和所述第二脈沖生成目標脈沖之前，所述方法還包括：
35、將一束第三泵浦脈沖分為n路第四泵浦脈沖，n為大于1的整數；
36、分別將每一路所述第四泵浦脈沖轉化為所述第一脈沖和所述第二脈沖，得到n路所述第一脈沖和所述第二脈沖；
37、所述通過疊加所述第一脈沖和所述第二脈沖生成目標脈沖，包括：
38、通過疊加每一路所述第一脈沖和所述第二脈沖生成一個目標脈沖，得到n個所述目標脈沖；
39、所述通過使所述目標脈沖發生諧振，生成宣布式單光子源，包括：
40、通過分別使每個所述目標脈沖發生諧振，生成至少一個宣布式單光子源。
41、第三方面，本申請實施例還提供一種光學設備，該光學設備包括如上所述的單光子源系統。
42、本申請實施例的單光子源系統，包括第一模塊，所述第一模塊包括脈沖處理單元和微環諧振腔，所述脈沖處理單元的輸出端與所述微環諧振腔的輸入端連接；其中，所述脈沖處理單元用于產生目標相位差的第一脈沖和第二脈沖，并通過疊加所述第一脈沖和所述第二脈沖生成目標脈沖；所述微環諧振腔用于使所述目標脈沖在所述微環諧振腔內諧振，產生宣布式單光子源。該系統通過將具有目標相位差的第一脈沖和第二脈沖進行疊加得到目標脈沖，再將得到的目標脈沖在微環諧振腔內諧振，產生宣布式單光子源，可以有效提高生成的宣布式單光子源頭的純度。
技術實現思路
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1.一種單光子源系統，其特征在于，所述單光子源系統包括：
2.根據權利要求1所述的單光子源系統，其特征在于，所述單光子源系統還包括如下至少一項：
3.根據權利要求1或2所述的單光子源系統，其特征在于，所述單光子源系統還包括：
4.根據權利要求3所述的單光子源系統，其特征在于，所述單光子源系統包括第一端口和第二端口，其中，
5.根據權利要求1或2所述的單光子源系統，其特征在于，所述脈沖處理單元為波形整形器；
6.根據權利要求1或2所述的單光子源系統，其特征在于，所述脈沖處理單元為不等臂馬赫-曾德爾干涉儀AMZI；
7.一種單光子源生成方法，其特征在于，應用于權利要求1-6中任一項所述的單光子源系統，包括：
8.根據權利要求7所述的單光子源生成方法，其特征在于，所述使所述目標脈沖進行諧振，生成宣布式單光子源之后，所述方法還包括：
9.根據權利要求7或8所述的單光子源生成方法，其特征在于，所述生成目標相位差的第一脈沖和第二脈沖，并通過疊加所述第一脈沖和所述第二脈沖生成目標脈沖之前，所述方法還
10.一種光學設備，其特征在于，所述光學設備包括如權利要求1-6中任一項所述的單光子源系統。
...【技術特征摘要】
1.一種單光子源系統，其特征在于，所述單光子源系統包括：
2.根據權利要求1所述的單光子源系統，其特征在于，所述單光子源系統還包括如下至少一項：
3.根據權利要求1或2所述的單光子源系統，其特征在于，所述單光子源系統還包括：
4.根據權利要求3所述的單光子源系統，其特征在于，所述單光子源系統包括第一端口和第二端口，其中，
5.根據權利要求1或2所述的單光子源系統，其特征在于，所述脈沖處理單元為波形整形器；
6.根據權利要求1或2所述的單光子源系統，其特征在于，所述脈沖處理單元為不等臂馬赫-...
【專利技術屬性】
技術研發人員：柳晟，張德朝，李允博，王東，趙陽，王怡昕，王濤，梁曉菲，張杰，
申請(專利權)人：中國移動通信有限公司研究院，
類型：發明
國別省市：
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